Come fa una pietra dura a trasformarsi in una fibra sottile come un capello?
È così romantico e magico,
Come è successo?
Origine della fibra di vetro
La fibra di vetro è stata inventata per la prima volta negli Stati Uniti
Alla fine degli anni '20, durante la Grande Depressione negli Stati Uniti, il governo emanò una legge meravigliosa: proibiva l'alcol per 14 anni, e i produttori di bottiglie di vino si trovarono uno dopo l'altro nei guai. Owens Illinois era a quel tempo il più grande produttore di bottiglie di vetro negli Stati Uniti e poteva solo guardare le fornaci di vetro spegnersi. In questo momento, un nobile uomo, un cacciatore di giochi, passò per caso vicino a una fornace di vetro e scoprì che del vetro liquido versato era stato soffiato in forma di fibra. Sembra che nei giochi Newton sia stato colpito alla testa da una mela e da allora la fibra di vetro è entrata nella scena della storia.
Un anno dopo scoppiò la Seconda Guerra Mondiale e i materiali convenzionali scarseggiarono. Per soddisfare le esigenze di prontezza al combattimento militare, la fibra di vetro è diventata un sostituto.
Le persone scoprono gradualmente che questo tipo di materiale isolante presenta molti vantaggi in termini di qualità della luce e elevata resistenza. Di conseguenza, carri armati, aerei, armi, giubbotti antiproiettile e così via utilizzano tutti la fibra di vetro.
Come definire?
Nel 2021, la capacità produttiva di sfere di vetro per trafilatura di vari crogioli in Cina è stata di 992.000 tonnellate, con un aumento su base annua del 3,2%, significativamente più lento rispetto a quello dello scorso anno. Nell'ambito della strategia di sviluppo del "doppio carbonio", le imprese produttrici di forni a sfere di vetro si trovano ad affrontare una pressione sempre maggiore di chiusura in termini di approvvigionamento energetico e costo delle materie prime.
L’ascesa dell’industria cinese della fibra di vetro
L'industria cinese della fibra di vetro è cresciuta nel 1958. Dopo 60 anni di sviluppo, prima della riforma e dell'apertura, serviva principalmente alla difesa nazionale e all'industria militare, per poi dedicarsi all'uso civile e raggiungere un rapido sviluppo.
Lavoratrici nel laboratorio di avvolgimento precoce
Nel 2008, la produzione cinese di trafilatura di cavi in forni a serbatoio in fibra di vetro ha raggiunto 1,6 milioni di tonnellate, classificandosi al primo posto nel mondo.
Tecnologia di produzione della fibra di vetro
Trafilatura precoce del crogiolo
Il primo processo di produzione della fibra di vetro era principalmente il metodo di trafilatura del crogiolo, in cui il metodo del crogiolo di argilla è stato eliminato e il metodo del crogiolo di platino deve essere formato due volte. In primo luogo, le materie prime di vetro vengono fuse in sfere di vetro ad alta temperatura, quindi le sfere di vetro vengono fuse due volte e i filamenti di fibra di vetro vengono realizzati mediante trafilatura ad alta velocità.
Gli svantaggi di questo processo includono un elevato consumo di energia, un processo di formatura instabile e una bassa produttività del lavoro. Attualmente questo metodo è stato sostanzialmente eliminato, ad eccezione di una piccola quantità di fibra di vetro con componenti speciali
Trafilatura del forno a serbatoio
Al giorno d'oggi, i grandi produttori di fibra di vetro adottano questo metodo (dopo aver fuso varie materie prime nel forno, passano direttamente attraverso il canale fino alla speciale piastra di drenaggio per aspirare il precursore della fibra di vetro).
Questo metodo di stampaggio una tantum presenta i vantaggi di un basso consumo energetico, un processo stabile, una resa e una qualità migliorate, che consentono all'industria della fibra di vetro di realizzare rapidamente una produzione su larga scala. È conosciuta nel settore come "una rivoluzione tecnologica dell'industria della fibra di vetro".
Applicazione della fibra di vetro
Ha un significato strategico per lo sviluppo della fibra di vetro e dei nuovi materiali compositi nella transizione e riqualificazione dell'industria lapidea tradizionale.
"Va dal cielo alla terra e può fare qualsiasi cosa" e contribuisce alla nostra industria aerospaziale e all'industria dei trasporti; "Si alza in sala e scende in cucina", ce l'ha "alto" nel campo del risparmio energetico e della tutela dell'ambiente, e ce l'ha "con i piedi per terra" anche nel campo dello sport e del tempo libero; "Può essere una commutazione flessibile, spessa o sottile", che non solo soddisfa i severi standard dei materiali da costruzione, ma soddisfa anche i requisiti di precisione degli apparecchi elettronici.
Magia come te: fibra di vetro!
Radome dell'aereo, parti del motore, componenti delle ali e relativi pavimenti interni, porte, sedili, serbatoi di carburante ausiliari, ecc.
Carrozzeria dell'automobile, sedile dell'automobile e carrozzeria/struttura della ferrovia ad alta velocità, struttura dello scafo, ecc.
Pala e copertura dell'unità per turbine eoliche, ventola di scarico dell'aria condizionata, griglia civile, ecc.
Mazze da golf, racchette da ping pong, racchette da badminton, paddle, sci, ecc.
Parete composita, finestra con isolamento termico, rinforzo in FRP, bagno, pannello della porta, soffitto, pannello per l'illuminazione naturale, ecc
Trave del ponte, molo, pavimentazione della superstrada, conduttura, ecc.
Contenitori chimici, serbatoi di stoccaggio, griglie anticorrosione, tubazioni anticorrosione, ecc.
In breve, la fibra di vetro è un materiale inorganico non metallico con prestazioni eccellenti. Presenta i vantaggi di leggerezza, elevata resistenza, resistenza alle alte temperature, resistenza alla corrosione chimica, resistenza alla fatica e buon isolamento elettrico. È stato ampiamente utilizzato in vari campi dell'economia nazionale, come l'edilizia e le infrastrutture, l'automobile e i trasporti, l'industria chimica, la protezione ambientale, l'elettronica e l'elettricità, le navi e gli oceani, a beneficio delle persone. (fonte: Scienza dei materiali e tecnologia ingegneristica).
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Orario di pubblicazione: 15 marzo 2022